研究紹介

放射光科学総合研究センター

生命系放射光利用システム開発ユニット

ユニットリーダー 山本 雅貴 (Ph.D.)
山本 雅貴 (Ph.D.)

第3世代放射光施設SPring-8の超高輝度放射光は、今まで困難を極めた膜タンパク質等の高難度構造解析に大きな成果を上げています。また、X線レーザー光施設SACLAにおいても、その特長を生かしたさまざまな利用研究が展開されています。当ユニットは、SPring-8の理研構造生物学研究用ビームラインを中心に、極限結晶構造解析に向けた、ビームライン装置や迅速回折強度データ収集システム構築等のビームライン利用技術の研究開発を進めています。また、超高輝度マイクロビームビームラインである理研ターゲットタンパクビームライン(BL32XU)をはじめ、計4本の構造生物学研究用ビームライン(BL26B1&B2, BL45XU)の管理・運転も行っています。さらに、SACLAの超高輝度・短パルス性能を利用した無損傷結晶構造解析やクライオX線回折イメージング等の生命科学研究の推進を目指した装置開発や実験手法開発も行っています。

研究主分野

生物学 & 生化学

研究関連分野

工学 / 分子生物 & 遺伝学 / 薬学 & 毒物学 / 農学 / 植物 & 動物学 / 環境 & エコロジー(生態)

研究テーマ

  • 放射光ビームライン実験装置の高度化にむけた技術開発
  • 構造生物学研究にむけた新規手法開拓のための研究開発
  • X線結晶構造解析による構造生物学研究
  • 理研構造生物ビームラインの維持管理
  • XFELを利用した新規測定手法の研究開発

主要論文

  1. Keitaro Yamashita, Dongqing Pan, Tomohiko Okuda, Michihiro Sugahara, Atsushi Kodan, Tomohiro Yamaguchi, Tomohiro Murai, Keiko Gomi, Naoki Kajiyama, Eiichi Mizohata, Mamoru Suzuki, Eriko Nango, Kensuke Tono, Yasumasa Joti, Takashi Kameshima, Jaehyun Park, Changyong Song, Takaki Hatsui, Makina Yabashi, So Iwata, Hiroaki Kato, Hideo Ago, Masaki Yamamoto, and Toru Nakatsu.:
    "An isomorphous replacement method for efficient de novo phasing for serial femtosecond crystallography." Scientific Reports 5、 14017 (2015)
  2. Suga, M., Akita, F., Hirata, K., Ueno, G., Murakami, H., Nakajima, Y., Shimizu, T., Yamashita, K., Yamamoto, M., Ago, H., and Shen J.R.:
    “Native structure of photosystem II at 1.95Å resolution viewed by femtosecond X-ray pulses”
    Nature 517, 99-103 (2015).
  3. Hirata, K., Shinzawa-Itoh, K., Yano, N., Takemura, S., Kato, K., Hatanaka, M., Muramoto, K., Kawahara, T., Tsukihara, T., Yamashita, E., Tono, K., Ueno, G., Hikima, T., Murakami, H., Inubushi, Y., Yabashi, M., Ishikawa, T., Yamamoto, M., Ogura, T., Sugimoto, H., Shen, J. R., *Yoshikawa, S. and Ago, H.:
    ”Determination of damage-free crystal structure of an X-ray-sensitive protein using an XFEL”
    Nature Methods 11, 734-746 (2014)
  4. Kumazaki, K., Chiba, S., Takemoto, M., Furukawa, A., Nishiyama, K., Sugano, Y., Mori, T., Dohmae, N., Hirata, K., Nakada-Nakura, Y., Maturana, AD., Tanaka, Y., Mori, H., Sugita, Y., Arisaka, F., Ito, K., Ishitani, R., Tsukazaki, T., Nureki, O.:
    "Structural basis of Sec-independent membrane protein insertion by YidC"
    Nature 509, 516–520 (2014)
  5. Nishizawa, T., Kita, S., Maturana, A.D., Furuya, N., Hirata, K., Kasuya, G., Ogasawara, S., Dohmae, N., Iwamoto, T., Ishitani, R., Nureki, O.:
    "Structural Basis for the Counter-Transport Mechanism of a H+/Ca2+ Exchanger."
    Science 341, (6142): 168–172 (2013)
  6. Nakasako, M, Takayama, Y, Oroguchi, T, Sekiguchi Y, Kobayashi, A, Shirahama, K, Yamamoto, M, Hikima, T, Yonekura, K, Maki-Yonekura, S, Kohmura Y, Inubushi, Y, Takahashi, Y, Suzuki A, Matsunaga, S, Inui, Y, Tono, K, Kameshima, T, Joti, Y, Hoshi, T.:
    "KOTOBUKI-1 apparatus for cryogenic coherent X-ray diffraction imaging"
    Rev. Sci. Instrum. 84, 093705 (2013).
  7. Hirata, K., Kawano, Y., Ueno, G., Hashimoto, K., Murakami, H., Hasegawa, K., Hikima, T., Kumasaka, T., Yamamoto, M.:
    "Achievement of protein micro-crystallography at SPring-8 beamline BL32XU."
    J. Phys.: Conf. Ser. 425, 012002 (2013).
  8. Hideaki E. Kato, Feng Zhang, Ofer Yizhar, Charu Ramakrishnan, Tomohiro Nishizawa, Kunio Hirata, Jumpei Ito, Yusuke Aita, Tomoya Tsukazaki, Shigehiko Hayashi, Peter Hegemann, Andrés D. Maturana, Ryuichiro Ishitani, Karl Deisseroth, Osamu Nureki.:
    "Crystal structure of the channelrhodopsin light-gated cation channel"
    Nature 482, 369-374 (2012)
  9. Murakami, H., Ueno, G., Shimizu, N., Kumasaka, T., and Yamamoto, M.:
    "Upgrade of automated sample exchanger SPACE"
    J. Appl. Cryst. 25, 234-238 (2012)
  10. Okazaki N., Hasegawa K., Ueno G., Murakami H., Kumasaka T., and Yamamoto M.:
    "Mail-in data collection at SPring-8 protein crystallography beamlines"
    J. Synchrotron Rad.15, 288-291 (2008).

メンバーリスト

主宰者

山本 雅貴
ユニットリーダー

メンバー

吾郷 日出夫
専任研究員
河野 能顕
専任技師
上野 剛
専任技師
平田 邦生
専任技師
引間 孝明
研究員